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Global gyrokinetic analysis of Wendelstein 7-X discharge: unveiling the importance of trapped-electron-mode and electron-temperature-gradient turbulence

W7-X Team 1; Wilms, Felix; Bañón Navarro, Alejandro; Windisch, Thomas; Bozhenkov, Sergey; Warmer, Felix; Fuchert, Golo; Ford, Oliver; Zhang, Daihong; Stange, Torsten; Jenko, Frank
1 Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik (IHM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

We present the first nonlinear, gyrokinetic, radially global simulation of a discharge of the Wendelstein 7-X-like stellarator, including kinetic electrons, an equilibrium radial electric field, as well as electromagnetic and collisional effects. By comparison against flux-tube and full-flux-surface simulations, we assess the impact of the equilibrium ExB-flow and flow shear on the stabilisation of turbulence. In contrast to the existing literature, we further provide substantial evidence for the turbulent electron heat flux being driven by trapped-electron-mode and electron-temperature-gradient turbulence in the core of the plasma. The former manifests as a hybrid together with ion-temperature-gradient turbulence and is primarily driven by the finite electron temperature gradient, which has largely been neglected in nonlinear stellarator simulations presented in the existing literature.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik (IHM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 09.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0029-5515, 1741-4326
KITopen-ID: 1000173348
HGF-Programm 31.13.02 (POF IV, LK 01) Plasma Heating & Current Drive Systems
Erschienen in Nuclear Fusion
Verlag International Atomic Energy Agency (IAEA)
Band 64
Heft 9
Seiten Art.-Nr.: 096040
Projektinformation EUROfusion (EU, EURATOM, 101052200)
Vorab online veröffentlicht am 12.08.2024
Schlagwörter Wendelstein 7-X, stellarator turbulence, gyrokinetic simulations
Nachgewiesen in Dimensions
OpenAlex
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Web of Science

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000173348
Veröffentlicht am 12.08.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1088/1741-4326/ad6675
Scopus
Zitationen: 4
Web of Science
Zitationen: 3
Dimensions
Zitationen: 4
Seitenaufrufe: 39
seit 12.08.2024
Downloads: 9
seit 23.08.2024
Cover der Publikation
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